UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO PRÓ-REITORIA DE GRADUAÇÃO
CENTRO DE CIÊNCIAS EXATAS E NATURAIS
CURSO DE BACHARELADO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA
HÉRICK CLAUDINO MENDES
ATRIBUTOS QUÍMICOS DE UM ARGISSOLO IRRIGADO COM EFLUENTE DE LATICÍNIOS DILUÍDO NO SEMIÁRIDO POTIGUAR
MOSSORÓ 2018
HÉRICK CLAUDINO MENDES
ATRIBUTOS QUÍMICOS DE UM ARGISSOLO IRRIGADO COM EFLUENTE DE LATICÍNIOS DILUÍDO NO SEMIÁRIDO POTIGUAR
Monografia apresentada a Universidade Federal Rural do Semi-Árido como requisito para obtenção do título de Bacharel em Ciência e Tecnologia.
Orientador: Rafael Oliveira Batista, Prof. Dr.
MOSSORÓ 2018
©Todos os direitos estão reservados à Universidade Federal Rural do Semi-Árido. O conteúdo desta obra é de inteira responsabilidade do (a) autor (a), sendo o mesmo, passível de sanções administrativas ou penais, caso sejam infringidas as leis que regulamentam a Propriedade Intelectual, respectivamente, Patentes: Lei nº 9.279/1996, e Direitos Autorais:
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Ficha catalográfica elaborada pelo Sistema de Bibliotecas
da Universidade Federal Rural do Semi-Árido, com os dados fornecidos pelo(a) autor(a)
Setor de Informação e Referência
O serviço de Geração Automática de Ficha Catalográfica para Trabalhos de Conclusão de Curso (TCC´s) foi desenvolvido pelo Instituto de Ciências Matemáticas e de Computação da Universidade de São Paulo (USP) e gentilmente cedido para o Sistema de Bibliotecas da Universidade Federal Rural do Semi-Árido (SISBI-UFERSA), sendo customizado pela Superintendência de Tecnologia da Informação e Comunicação (SUTIC) sob orientação dos bibliotecários da instituição para ser adaptado às necessidades dos alunos dos Cursos de Graduação e Programas de Pós-Graduação da Universidade.
M538a Mendes, Hérick.
ATRIBUTOS QUÍMICOS DE UM ARGISSOLO IRRIGADO COM EFLUENTE DE LATICÍNIOS DILUÍDO NO
SEMIÁRIDO POTIGUAR / Hérick Mendes. - 2018. 43 f.: il.
Orientador: Rafael Oliveira Batista. Monografia (graduação) - Universidade Federal Rural do Semi-árido, Curso de Ciência e Tecnologia, 2018.
1. Reúso. 2. Água residuária industrial. 3. Qualidade do solo. I.
Oliveira Batista, Rafael, orient. II. Título.
HÉRICK CLAUDINO MENDES
ATRIBUTOS QUÍMICOS DE UM ARGISSOLO IRRIGADO COM EFLUENTE DE LATICÍNIOS DILUÍDO NO SEMIÁRIDO POTIGUAR
Monografia apresentada a Universidade Federal Rural do Semi-Árido como requisito para obtenção do título de Bacharel em Ciência e Tecnologia.
Defendida em: 11/04/2018.
BANCA EXAMINADORA
_________________________________________
Rafael Oliveira Batista, Prof. Dr. (UFERSA) Presidente
_________________________________________
Marineide Jussara Diniz, Profa. Dra. (UFERSA) Membro Examinador
_________________________________________
Ketson Bruno da Silva, Prof. Dr. (PMA) Membro Examinador
Aos meus dois avôs Francisco Assis de Almeida e Nestor Abílio Mendes, que faleceram e não tiveram a oportunidade de vivenciar esse momento muito gratificante para mim e restante de minha família. (In Memoriam).
AGRADECIMENTOS
Agradeço à UFERSA por dispor de material necessário para realização de assuntos afins relacionados ao presente trabalho.
Agradeço segundamente ao meu Orientador Prof. Dr. Rafael Oliveira Batista, que desde meados de 2013, ano ao qual ingressei a UFERSA, sempre se dispôs de tempo e conhecimentos para minha formação acadêmica, e que graças a ele pude concluir essa etapa.
Em terceiro, agradeço à minha família, meus tios, principalmente, pois sempre buscaram uma forma de apoio financeiro para que eu pudesse ingressar numa Universidade.
Agradeço também a minha mãe, pelas ligações feitas todos os dias, pelas poucas palavras de consolo, e por proporcionar a ela satisfação no decorrer da minha vida acadêmica.
Aos meus amigos e amigas, que sempre tiveram um tempo para me escutar, me acompanhar quando estava doente, principalmente ao Allison Ruan de Morais Silva.
Também agradeço aos conhecidos, por proporcionar conhecimento para aquele que mesmo frequentando uma disciplina teve seu tempo para repassar conhecimento.
Agradeço a banca por estar avaliando a minha monografia, que para mim, é de suma importância.
RESUMO
Objetivou-se com este trabalho analisar as alterações de atributos químicos de um argissolo irrigado com diluições de efluente de laticínios. O experimento foi montado no delineamento em blocos casualizados com cinco diluições de efluentes de laticínios-EL em água de abastecimento público-AA (T1 - somente AA; T2 – 10% de EL mais AA; T3 – 20% de EL mais AA; T4 – 30% de EL mais AA; e T5 – 40% de EL mais AA). Este trabalho foi realizado no período de 18 de abril a 18 de dezembro de 2015. Coletaram-se amostras de solo em cinco profundidades para quantificação dos atributos pH, matéria orgânica (MO), potássio (K+), fósforo (P) e condutividade elétrica do extrato de saturação do solo (CEes) Não houve efeito significativo das diluições de efluentes de laticínios na alteração dos valores de pH, MO e K+ do argissolo, após 240 dias de aplicação. Entretanto, houve incremento significativo de P em T4 e da CEes, principalmente na camada de 0,10 a 0,20 m, de T5.
Palavras-chave: Reúso. Água Residuária Industrial. Qualidade do Solo.
ABSTRACT
The objective of this work was to analyze the changes in the chemical attributes of an ultisol irrigated with different dairy effluent dilutions. The experiment was set up using a randomized block design with five dilutions of dairy effluent (DE) in public water supply (PWS) (T1 - only PWS, T2 - 10% of DE plus PWS, T3 - 20% of DE plus PWS, T4 - 30% of DE plus PWS, and T5 - 40% of DE plus PWS). This work was carried out from April 18 to December 18, 2015. Soil samples were collected at five depths to quantify the attributes of pH, organic matter (OM), potassium (K), phosphorus (P) and electrical conductivity of the soil saturation extract (ECss). No significant effects of dairy effluent dilutions were found in altering the pH, OM and K+ values of the ultisol after 240 days of application. However, there was a significant increase of P in T4, and of ECss mainly in the 0.10 to 0.20 m layer of T5.
Keywords:Reuse. Industrial Wastewater. Soil Quality.
LISTA DE FIGURAS
Figura 1 - Localização da Unidade Experimental de Reúso de Água (UERA) na
UFERSA, Campus Leste Mossoró-RN ……….. 25 Figura 2 - Imagem da área experimental cultivada com mandacaru sem espinho e irrigada com diluições de efluente de laticínios em água de abastecimento público ……… 27 Figura 3 - Esquema da área experimental adaptado do trabalho de Coelho et al. (2015a,
b) ………. 28 Figura 4 - Comportamento do pH, CEes, MO, P e K+ em cinco profundidades de um argissolo irrigado, durante 240 dias, com proporções do efluente de laticínios em água de abastecimento público ……….……...………. 35
LISTA DE TABELAS
Tabela 1 - Parâmetros padrões encontrado em efluentes de laticínios não tratados ……….… 20 Tabela 2 - Condições e padrões de modalidades de reuso da água para o Estado do
Ceará………...………. 26 Tabela 3 - Atributos físico-químicos do Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico antes da aplicação das diluições de efluente de laticínios em água de abastecimento público ………..……….. 27 Tabela 4 - Valores médios das características físico-químicas do efluente de laticínios (EL) e da
água de abastecimento público (AA), durante o período experimental ………….. 30 Tabela 5 - Características químicas do argissolo irrigado com diluições de efluente de laticínios
em água de abastecimento público ……….. 32
SUMÁRIO
1 INTRODUÇÃO...……… 13
2 OBJETIVOS……… 15
2.1 Objetivo geral ………... 15
2.2 Objetivos específicos ……… 15
3 REVISÃO DE LITERATURA ………. 16
3.1 A indústria de laticínios ……… 16
3.2 Caracterização dos efluentes de laticínios ……… 18
3.3 Impactos da indústria de laticínios ………... 21
3.4 Efeitos dos efluentes de laticínio no solo……….. 22
3.5 Aspecto geral de um Argissolo Vermelho-amarelo eutrófico ……….. 23
3.6 Legislação ambiental voltada ao reúso da água ……… 24
4 MATERIAIS E MÉTODOS ……….. 26
5 RESULTADOS E DISCUSSÃO ……… 32
6 CONCLUSÕES ………... 39
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ………. 40
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1 INTRODUÇÃO
As indústrias alimentícias demandam grande quantidade de água nos processos produtivos e nas necessidades operacionais, gerando elevada quantidade de efluentes, que demandam tratamento antes de serem lançados no ambiente. Estes efluentes são caracterizados por apresentarem elevados teores de Demanda Bioquímica de Oxigênio e de Demanda Química de Oxigênio (SARKAR et al., 2006; FARIZOGLU; UZUNER, 2011).
Os benefícios da utilização destas águas na irrigação, dentre os quais se destaca o uso da água, além do aproveitamento dos nutrientes presentes, gerando impactos ambientais positivos ao ambiente; para isso, é necessário fazer uso de práticas agrícola eficazes, levando em consideração os atributos presentes nos efluentes (TOZE, 2006).
Dentre as indústrias de processamento de alimentos, a indústria de laticínios se destaca em relação ao potencial poluidor dos corpos hídricos, pois o beneficiamento do leite incrementa carga poluidora nas águas residuárias (CHAIUDHARI; DHOBLE, 2010; MATOS et al., 2010; DEMIREL et al., 2005; QASIM; MANE, 2013).
O aporte de nutrientes e matéria orgânica contido nos efluentes são de extrema importância para o desenvolvimento das plantas que necessitam de nutrientes, principalmente durante o seu desenvolvimento. Com sua capacidade de extração, as plantas atuam na remoção desses constituintes, mantendo os níveis de fertilidade do solo (RUSAN et al., 2007;
MATOS et al., 2010).
De acordo com Santos et al. (2013), a aplicação de 400 m³ ha-1 de efluente de laticínios acarretou aumento nos teores de carbono orgânico, potássio, fósforo e cálcio do solo, alterando positivamente a fertilidade. Os autores enfatizam, ainda, que o uso de efluentes de laticínios apresenta potencial de substituição parcial da adubação fosfatada e total da adubação potássica.
Rusan et al. (2007) enfatizam que a gestão adequada das águas residuárias, vinculada ao monitoramento periódico da fertilidade do solo e da qualidade do efluente devem garantir o sucesso da prática do reúso.
Deste modo, o uso de efluentes lácteos favorece o desenvolvimento do mandacaru sem espinho (Cereus hildmannianus), adicionando matéria orgânica, melhorando a estrutura do solo, aumenta o aporte de nutrientes e a capacidade de retenção de água no solo. Dairycatch (2006) destacam que a aplicação de água residuária no solo propicia a liberação lenta dos nutrientes para as plantas.
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A produção do mandacaru sem espinho representa uma alternativa viável para a alimentação animal no semiárido brasileiro, uma vez que dispensa o uso excessivo de água, possui baixo custo de produção e maior teor de proteína na biomassa em relação à outras forrageiras (CAVALCANTI; RESENDE, 2006).
Diante o exposto, é imprescindível o desenvolvimento de estudos sobre a avaliação dos impactos do uso agrícola de águas residuárias de laticínios nas características químicas do solo.
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2 OBJETIVOS
2.1 Objetivo geral
Analisar os efeitos da aplicação de diferentes diluições do efluente de laticínios em água de abastecimento nas alterações químicas do solo de um Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico em Mossoró-RN.
2.2 Objetivos específicos
Definir a diluição de efluente de laticínios em água de abastecimento que traga menos impactos ambientais ao solo; e
Verificar quais atributos do argissolo são os mais alterados em função da aplicação de diluições de efluente de laticínios em água de abastecimento.
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3 REVISÃO DE LITERATURA
3.1 A indústria de laticínios
Há milênios os produtos lácteos são conhecidos, onde o leite é um dos alimentos mais antigos datados no mundo, mesmo sendo difícil sua exatidão de quanto tempo começou seu consumo, estima-se que se deu início em seis mil a.C. na região na qual hoje é conhecida como Europa (NAGANO; DEON, 2014).
De acordo com dados do IBGE (2016), a produção leiteira brasileira no ano de 2016 teve um valor de 33,62 bilhões de litros, que de acordo com dados do ano anterior, ao se comparar percebeu-se uma contração de 2,9%. Dentre as regiões mais produtoras de leite, a que mais se destaca no ano de 2016, é a Região Sul, só ela comporta cerca de 37,0%, e a que produz menos é a Região Norte, com cerca de 5,6% da produção nacional.
No Brasil, a produção de leite tem importância significativa ao mercado econômico juntamente com as outras indústrias alimentícias. Está presente em todo o território brasileiro e que gera um grande contingente de postos diretos e indiretos de trabalho. Segundo dados do IBGE (2013), num total de 5.569 municípios brasileiros, em apenas 63 desses não há nenhuma produção de leite, apenas 1,13% dos municípios brasileiros. Quando se compara dados de pesquisas mais recentes, tivemos uma redução de sessenta e cinco municípios ao compararmos 2013 com 2016. O município que teve o maior número de litros de leite produzido no território nacional foi Castro que fica localizado no Paraná, que alcançou 255,00 milhões de litros (IBGE, 2016).
Essa importância desse setor lácteo brasileiro, também, se deve pelo grande número de estabelecimentos existentes, pelo número de empregos gerados e pela agregação de valor e, consequentemente, geração de renda (LIMA, 2017). De acordo com o Ministério do Trabalho e Emprego (BRASIL, 2018), o setor foi responsável pela geração de 100.000 empregos diretos.
De acordo com a Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária Embrapa (2010), são os quatros principais setores da indústria alimentícia em termos de faturamento, a saber:
derivados de carne, beneficiamento de café, chá e cereais, açucares e o setor de laticínio, respectivamente em ordem de faturamento no ano de 2009. Esses tipos de indústrias alimentícias possuem uma grande importância na economia não somente no mercado interno brasileiro, como também no externo (ROGGENBACK, 2016).
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Na primeira metade da década de 1990 teve-se no Brasil o início da reestruturação da cadeia produtiva do leite. A partir de então, o mercado se desenvolveu consideravelmente com expressivos aumentos tanto das importações quanto das exportações. Enquanto no cenário externo havia a formação e consolidação dos blocos econômicos, no cenário interno a desregulamentação do setor permitiu a livre negociação entre os fornecedores de leite cru e a indústria (BRUNOZI JÚNIOR et al., 2012).
Desde a década de noventa do século passado, observa-se que cada vez mais a dinâmica e a competitividade do mercado que têm obrigado as indústrias de laticínios a se reformularem, e buscarem aumentar a sua eficiência técnica e econômica para sobreviver e melhorar sua atuação no mercado, exigindo, assim, uma análise criteriosa do mercado e das ações frente aos concorrentes (LIMA, 2015).
O setor agroindustrial e a indústria de laticínios podem ser definidos como uma junção de atividades com objetivos finais de processar um único insumo básico que pode, através deste, dar origem a uma gama de outros produtos. Assim, o processo produtivo dependerá dos tipos e quantidades de produtos gerados pela indústria como, por exemplo: queijos, manteigas, leite em pó, creme de leite, leite condensado, leite pasteurizado dentre outras (HENARES, 2015).
Segundo Lima (2015), em grande parte, o baixo desempenho tido por alguns estabelecimentos brasileiros de laticínios, está associado à baixa integração com instituições de ensino, pesquisa e extensão, que dependendo do porte da indústria de laticínio, de certa forma irá contribuir para que, ainda, seja grande a aceitação de conhecimentos empíricos em detrimento a informações técnico-científicas.
Existem várias finalidades principais da água nas indústrias alimentícia, em especial a indústria de laticínios. Esta pode ser usada em ambientes sanitários, vestiários, cozinhas, refeitórios, bebedouros, lavagem de material, lavagem espaço físico, também como matéria prima, com o incremento de água ao leite para produção do produto final, e também pode ser utilizado para aquecimento e,ou resfriamento, tendo em vista que, a água é utilizada como um fluido de transporte de calor, tanto para colaborar nos processos que necessitam de energia térmica, quanto para propiciar uma diminuição da temperatura para resfriamento de um produto fabricado (NAGANO; DEON, 2014).
Segundo Roggenback (2016), em virtude da grande gama de indústrias e da produtividade de produtos lácteos é de suma importância que as mesmas tomem ações pertinentes para o controle ambiental. Quando as empresas executam suas atividades de produção gerará aspectos ambientais tais como, o consumo de água, energia, vapor e a
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utilização de embalagens que consequentemente propiciará impactos ambientais como calor, ruídos, efluentes líquidos, resíduos de embalagens defeituosas e emissões atmosféricas devido ao combustível da caldeira.
3.2 Caracterização dos efluentes de laticínios
De acordo com o Art.4º da Resolução COEMA Nº 2, de 2 de fevereiro de 2017 (CEARÁ, 2017), definem-se efluentes não sanitários como todo e qualquer efluente que não se enquadra na definição de efluente sanitário, incluindo os despejos líquidos provenientes das atividades industriais.
Do ponto de vista ambiental, esta expansão pode provocar consequências negativas no que tange o solo, água, plantas, animais, pois essas indústrias alimentícias consomem enormes quantidades de volumes de água para o processamento de seus produtos finais e também limpeza dos equipamentos. Em algumas indústrias de laticínios, para cada litro de leite utilizado como matéria prima, são gerados onze litros de efluentes não sanitários (BRIÃO, 2000).
Os efluentes da indústria de laticínios contêm em sua composição o soro de leite, que é resultante da separação da caseína e da gordura do leite, no processo de produção de queijo.
Essas caseínas são ácidas quando elas são coaguladas no processo de produção do queijo em meio ácido (RUIZ, 2012). Assim esse processo de fabricação gera o soro de leite que será descartado como efluente dessa indústria, que o torna mais ácido.
Na indústria de laticínios a vazão dos efluentes líquidos gerados está diretamente relacionada com o volume de água utilizada por ela. Essa indústria caracteriza-se por consumir enormes volumes de água em suas operações e limpeza de equipamentos, espaços físicos e demais gastos. Segundo Saraiva (2009), a geração de efluentes pela indústria de laticínios é elevada, sendo cerca de 1,1 a 6,8 m3 para cada 1 m3 de leite processado, sendo ainda que esse efluente contém nutrientes, poluentes orgânicos e possivelmente agentes infectantes.
De acordo com Machado (2002), os efluentes líquidos gerados pela indústria de laticínios por meio de processos para obtenção do produto final, são despejos líquidos originados das atividades internas dessa indústria, que contém leite e produtos do leite, detergente, desinfetantes, porções de frutas, essências e condimentos diversos que são diluídos nas etapas de produção. O referido autor, ainda, acrescenta que esse efluente é considerado como um dos principais compostos responsáveis pela poluição acarretada pelas
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indústrias lácteas, e mais ainda poluidor, como em muitos casos, quando a indústria descarta o soro junto com esse efluente líquido.
Um dos efluentes líquidos que mais contribuem para a alta carga poluidora nas indústrias de laticínios é o soro, por justamente conter Demanda Bioquímica de Oxigênio (DBO) variando entre 25.000 mg L-1 a 120.000 mg L-1; aproximadamente a metade dos sólidos do leite integral está contigo no soro (FEAM, 2011).
Normalmente os efluentes de laticínios apresentam alguns parâmetros em comum entre si, dependendo do tipo de fábrica, da idade de instalações, tipos de lavagem que realizam nos equipamentos, entre outros. Os principais parâmetros comuns vêm a seguir (CETESB, 2008):
• Alto teor de orgânicos, devido à presença de substâncias do leite;
• Óleos e graxas, devido à gordura do leite e de outros produtos lácteos;
• Altos teores de nitrogênio e fósforo, principalmente em função do uso de produtos para limpeza e desinfecção;
• Grandes variações no pH, residuais de soluções ácidas e alcalinas, basicamente das operações de limpeza;
• Alta condutividade, especialmente na produção de queijos devido ao resíduo de cloreto de sódio da salga;
• Variações na temperatura, provocadas por etapas produtivas específicas.
Segundo Mantovani et al. (2015) os valores da DBO do soro de leite, composto que muitas das vezes é misturado ao efluente, é cerca de dez vezes mais que o esgoto doméstico, sendo que o valor de DBO para esse líquido varia de cerca de 30.000 mg L-1 a 60.000 mg L-1, e se caso esse efluente líquido venha a ser lançado sem o adequado tratamento, ele pode gerar uma série de impactos ambientais, afetando assim a vida dos seres humanos e também de plantas, animais, rios, lagos, solo. Na Tabela 1 estão apresentados atributos físico-químicos de efluentes de laticínios não tratados.
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Tabela 1. Parâmetros padrões encontrado em efluentes de laticínios não tratados.
Parâmetro Faixa de variação
Sólidos suspensos 24 – 5700 mg L-1 100 – 1000 mg L-1
Sólidos suspensos totais 135 – 8500 mg L-1 100 – 2000 mg L-1
DQO 500 – 4500 mg L-1 6000 mg L-1
DBO 450 – 4790 mg L-1 4000 mg L-1
Proteína 210 – 560 mg L-1 ND
Óleos e graxas 35 – 500 mg L-1 95 – 550 mg L-1
Carboidratos 252 – 931 mg L-1 ND
Amônia – N 10 – 100 mg L-1 ND
Nitrogênio 15 – 180 mg L-1 116 mg L-1
Fósforo 20 – 250 mg L-1 0,1 – 46 mg L-1
Sódio 60 – 807 mg L-1 ND
Cloretos 48 – 469 mg L-1 ND
Cálcio 57 – 112 mg L-1 ND
Magnésio 22 – 49 mg L-1 ND
Potássio 11 – 160 mg L-1 ND
pH 5,3 – 9,4 1 – 12
Temperatura 12 – 40ºC 20 – 30ºC
Fonte: Adaptado de CETESB (2008).
Braile e Calvalcanti (1993) afirmaram que os efluentes de laticínios são tratados geralmente com combinações de processos físico-químicos e com sistemas biológicos, permitindo assim a retirada de matéria orgânica suspensa, coloidal e solúvel. Processos tradicionais podem atingir boas eficiências de remoção dessa matéria orgânica, e assim permitindo o destino correto do efluente tratado com padrões propícios e próximos aos parâmetros descritos na legislação (BRIÃO et al., 2015).
Brião et al. (2015) relata também que esses processos físico-químicos necessitam o uso de produtos químicos, já nos processos com métodos biológicos o sistema pode necessitar o elevado consumo de energia, além do fato que ambos os processos geram lodo, produto que é necessário o descarte.
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3.3 Impactos da indústria de laticínios
Há muitos anos os seres humanos provocam grandes impactos no meio ambiente. Com a vinda da Revolução Industrial em meados de 1760 houve uma implementação de atividades de produção e intensa degradação do meio ambiente, que provocaram enormes impactos aos sistemas naturais e também transformaram drásticas ao ambiente natural (SARAIVA et al., 2009).
O Art.1º da Resolução CONAMA Nº 001, de 23 de janeiro de 1986 (BRASIL, 1986) considera-se impacto ambiental qualquer alteração das propriedades físicas, químicas e biológicas do meio ambiente, causada por qualquer forma de matéria ou energia resultante das atividades humanas que, direta ou indiretamente, afetam a saúde, a segurança e o bem-estar da população, as atividades sociais e econômicas, a biota, as condições estéticas e sanitárias do meio ambiente e a qualidade dos recursos ambientais.
Houve questões relacionadas ao meio ambiente em que se teve um despertar das indústrias, que devido a essa preocupação surgiu em primeiro plano a crescente necessidade de adequação dos processos de produção as exigências das normas deferidas pelos órgãos de fiscalização, em virtude das penalidades previstas em muitas leis relacionadas à danos ambientais que eram vigentes. Essas mudanças, embora no começo serem realizadas em virtudes de tais exigências, passaram a serem vistas com efeitos positivos, uma vez que os investimentos realizados nessa mitigação ou prevenção do dano ambiental passaram a ter associação de aplicação de recursos em ganhos futuros, que, no entanto, até certo tempo eram vistos como despesas ou custos não necessários (WISSMANN; HEIN; NEULS, 2012).
Ainda segundo Wissmann, Hein e Neuls (2012), sobre os resíduos que são gerados pela indústria de laticínios, devem ser tomadas cautelas que proporcionem a atividade em consonância, as evoluções por parte dos órgãos de fiscalização governamentais e também da sociedade em geral. O setor produtivo, a ecoeficiência e o meio ambiente devem estar em harmonia, e esta é alcançada através de verificações rigorosas e frequentes dos efeitos causados por esses resíduos sobre os custos ambientais e suas variações, tendo ainda uma base a quantidade de produtos produzidos, a utilização de recurso, o reaproveitamento de subprodutos, a reutilização o reúso da água e a acomodação final de rejeitos provenientes das linhas de produção.
De alguma forma, as atividades humanas, em maior ou menor grau, geram impactos sobre o meio ambiente, exigindo novas formas da sociedade se relacionar com a natureza de modo que não coloquem em riscos as gerações futuras (SANTOS; SANTOS, 2016).
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As indústrias de laticínios em encontro a realidade do mercado nacional, que são responsáveis pela geração e alta demanda de efluentes contendo alta carga orgânica, agregada com resíduos sólidos oriundos das plantas de processamento, viram a importante necessidade da aplicação de procedimentos para promover melhorias que possibilitasse a redução de impactos causados sobre o meio ambiente (WISSMANN; HEIN; NEULS, 2012).
De acordo com a CETESB (2008), os principais impactos ambientais relacionados ao setor de indústria de laticínios são:
• Alto consumo de água;
• Geração de efluentes com alta concentração de orgânicos;
• Alto consumo de energia;
• Geração e gerenciamento de resíduos;
• Emissões atmosféricas;
• Ruído e vibração provenientes de máquinas e equipamentos.
3.4 Efeitos dos efluentes de laticínio no solo
A utilização das águas residuárias de laticínios para fins agrícolas é uma alternativa para o controle da poluição das águas superficiais e subterrâneas. Além disso, reduziria os gastos com água potável e fertilizantes para as culturas, e também haveria a reciclagem de nutrientes, já que essas águas contêm elementos capazes de atender a essa demanda, com isso haveria o aumento produtivo da cultura. Porém para se utilizar esses métodos, o aperfeiçoamento do tratamento é necessário, assim como sua disposição e manejo dessas águas residuárias (MATOS, 2010).
Rodrigues et al. (2011) afirmaram que os resíduos industriais e,ou agroindustriais, são fontes de matéria orgânica e nutrientes minerais e podem contribuir significativamente na produção de alimentos e na melhoria da qualidade ambiental. O referido autor ainda relata que que o uso de águas residuárias no solo, como fonte de nutrientes e água, pode ocasionar impactos ambientais positivos e,ou negativos no sistema solo-planta, relacionados a alterações físicas, químicas e biológicas.
A irrigação com águas residuárias pode aumentar a presença de sais no solo reduzindo a disponibilidade de água para as plantas e tornando os solos inadequados ao cultivo (AYERS; WESTCOT, 1999). Somente após longos períodos de aplicação de águas residuárias é que as propriedades químicas do solo são alteradas (MEDEIROS, 2005).
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Nos resultados de Rodrigues et al. (2011) obtiveram resultados que proporcionam um aumento do teor de nitrogênio total, nitrogênio amoniacal e nitrato na solução do solo, com a fertirrigação utilizando águas residuárias de laticínios. Além disso, esses efluentes contribuíram para o aumento da produtividade média da alface, cultivar Tainá, conduzido em estufa.
Já Santos, Santos e Silva (2013) relatam que uma dose de 400 m3ha-1 do efluente de laticínio aumenta os teores de carbono orgânico, K+, P e Ca2+ do solo, alterando a fertilidade positivamente em um Neossolo Quartzarênico. Com o aumento das doses do efluente líquido acarreta no aumento do teor de proteína bruta, fósforo e potássio do capim Mombaça, fazendo também o aproveitamento máximo da extração de nutrientes. Colocam ainda que o uso adequado desse resíduo líquido de laticínio assume potencial benefícios para a substituição parcialmente de adubação fosfatada, mais ainda, a adubação completamente potássica.
3.5 Aspecto geral de um Argissolo Vermelho-amarelo eutrófico
Argissolo vem do latim, argi, que significa argila, ou seja, tem conotação de solos com processo de acumulação de argila. Na região nordeste este solo têm maior presença nos estados do Rio Grande do Norte, Ceará e Paraíba, onde ocupa uma área total de 110.000 km2. O Argissolo Vermelho-amarelo eutrófico é bastante propício para cultivos de uma grande quantidade de culturas, pois tem elevada fertilidade (EMBRAPA, 2013).
Os argissolo são solos medianamente profundos a profundos, e tem moderada drenagem, com horizonte B textural, sendo encontrado em cores vermelhos, amarelas e raramente brunadas ou acinzentadas. Sua textura é argilosa, porém, quando abaixo de um horizonte A ou E claras e textura arenosa ou média, com pouco teor de matéria orgânica.
Estes solos se desenvolvem a partir de diversos materiais de origem, de áreas montanhosas a áreas de relevo plano. Compreendem solos constituídos de material mineral, e uma de suas características é a presença de horizonte B textural de argila de atividade baixa ou alta conjugada. Na maioria dos solos desta divisão, proporciona um claro incremento no teor de argila do horizonte superficial até o horizonte B, na maioria dos casos, com a diminuição nos horizontes subjacentes (EMBRAPA, 2013).
Ainda segundo a Embrapa (2013), os argissolos tem sua profundidade mudável, desde forte a imperfeitamente drenados. Esses solos são de forte a moderadamente ácidos, com sua saturação por bases alta ou baixa, predominantemente cauliníticos e com seu índice de intemperismo do solo, alterando de 1,0 a 3,3.
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3.6 Legislação ambiental voltada ao reúso da água
Para reuso da água em região semiárida tem-se a resolução COEMA nº 2 de fevereiro de 2017 do Estado do Ceará (CEARÁ, 2017) que dispõe sobre padrões e condições para lançamento de efluentes líquidos gerados por fontes poluidoras, revoga as Portarias SEMACE nº 154, de 22 de julho de 2002 e nº 111, de 05 de abril de 2011, e altera a Portaria SEMACE nº 151, de 25 de novembro de 2002.
No Art. 4º da referida resolução adotam-se as seguintes definições de grande importância para a área de reuso: VIX - Disposição no solo: tipo de disposição de efluentes tratados localizados em áreas não dotadas de corpo hídrico receptor, bem como provenientes de tratamentos alternativos, com disposição controlada; X - Ecotoxicidade: efeitos que substâncias efetiva ou potencialmente tóxicas, quando lançadas no meio ambiente, podem causar sobre indivíduos, populações e comunidades de organismos; XIII - Efluentes não sanitários: todo e qualquer efluente que não se enquadra na definição de efluente sanitário, incluindo os despejos líquidos provenientes das atividades industriais; XIV - Efluentes sanitários: denominação genérica para despejos líquidos residenciais, comerciais, águas de infiltração na rede coletora, os quais podem conter parcela de efluentes industriais e efluentes não domésticos; XV - Efluentes tratados: efluentes submetidos a um tratamento parcial ou completo, com a finalidade de conseguir a remoção de substâncias indesejáveis e a estabilização da matéria orgânica; XXIX - Reuso direto de água: uso planejado de água de reuso, conduzida ao local de utilização, sem lançamento ou diluição prévia em corpos hídricos superficiais ou subterrâneos; XXX - Reuso externo: é o uso de efluentes tratados provenientes das estações administradas por prestadores de serviços de saneamento básico ou terceiros, cujas características permitam sua utilização; XXXI - Reuso interno: é o uso interno de água de reuso proveniente de atividades realizadas no próprio empreendimento; e XXXIII - Testes de ecotoxicidade: métodos utilizados para detectar e avaliar a capacidade de um agente tóxico provocar efeito nocivo, utilizando bioindicadores dos grandes grupos de uma cadeia ecológica.
No Art. 37 do capítulo III da Resolução COEMA 02/2017 (CEARÁ, 2017) estão apresentadas as modalidades de reuso da água para o Estado do Ceará: I - Reuso para fins urbanos: utilização de água de reuso para fins de irrigação paisagística, lavagem de logradouros públicos e veículos, desobstrução de tubulações, construção civil, edificações e combate de incêndio dentro da área urbana; II - Reuso para fins agrícolas e florestais:
Aplicação de águas de reuso para a produção agrícola e cultivo de florestas plantadas; III -
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Reuso para fins ambientais: utilização de água de reuso para a implantação de projetos de recuperação do meio ambiente; IV - Reuso para fins industriais: utilização de reuso em processos, atividades e operações industriais; e V - Reuso na aquicultura: utilização de água de reuso para a criação de animais ou para o cultivo de vegetais aquáticos.
Enquanto nos Artigos 38 a 41 da Resolução COEMA 02/2017 (CEARÁ, 2017), resumidos na Tabela 2, estão apresentados às condições e os padrões de reuso para as modalidades previstas no Artigo 37.
Tabela 2. Condições e padrões de modalidades de reuso da água para o Estado do Ceará.
Finalidade do
reuso Artigo Parâmetros Valor
Urbano 38
Coliformes termotolerantes Até 5000 100 mL-1
Ovos helmintos Até 1 ovo L-1
Condutividade elétrica Até 3,0 dS m-1
pH Entre 6,0 e 8,5
Irrigação paisagística
38 Parag.
Único
Coliformes termotolerantes Até 1000 100 mL-1
Ovos helmintos Até 1ovo L-1
Condutividade elétrica Até 3,0 dS m-1
pH Entre 6,0 e 8,5
Agrícola e
Florestal 39
Coliformes Termotolerantes
Culturas consumidas cruas com parte consumida em direto com a água de irrigação
Não Detectado Demais culturas Até 1000 100 mL-1 Ovos de
helmintos
Culturas consumidas cruas com parte consumida em direto com a água de irrigação
Não detectado Demais culturas Até 1ovo L-1
Condutividade elétrica Até 3,0 dS m-1
pH Entre 6,0 e 8,5
Razão de adsorção de sódio (15 mmolcL-1)0,5
Ambiental 40
Coliformes termotolerantes Até 10.000 100 mL-1
Ovos helmintos Até 1 ovo L-1
Condutividade elétrica Até 3,0 dS m-1
pH Entre 6,0 e 8,5
Aquicultura 41
Coliformes termotolerantes Até 1000 100 mL-1
Ovos helmintos Não detectado
Condutividade elétrica Até 3,0 dS m-1
pH Entre 6,0 e 8,0
Temperatura Até 40°C
Fonte: Adaptado da Resolução COEMA n° 02/2017 (CEARÁ, 2017).
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4 MATERIAIS E MÉTODOS
Este trabalho foi desenvolvido na Unidade Experimental de Reúso de Água (UERA) Figura 1, que ocupa 770 m² (20 m x 38,5 m), centralizada na Universidade Federal Rural do Semi-Árido (UFERSA) Campus Leste, Avenida Francisco Mota, 572 - Bairro Presidente Costa e Silva, Mossoró RN, CEP: 59.625-900, sob coordenadas geográficas: 5º12’29,32”
latitude Sul e 37º19’06,12’’ longitude Oeste) com elevação de 18 m.
Figura 1. Localização da Unidade Experimental de Reúso de Água (UERA) na UFERSA, Campus Leste Mossoró-RN.
Fonte: Google Earth (2018).
De acordo com a classificação de Köppen-Geiger a região apresenta clima do tipo BSh’, quente e seco, com estação chuvosa concentradas entre maio e julho e intensa seca de setembro a dezembro, com precipitação média anual inferior de 650 mm e temperatura média anual maior do que 26,5 °C (ALVARES et al., 2014).
O solo da área experimental foi classificado como Argissolo Vermelho-amarelo eutrófico conforme os critérios do Sistema Brasileiro de Classificação dos Solos (EMBRAPA, 2013). Na Tabela 3 estão apresentados os atributos físico-químicos deste solo antes da aplicação do efluente de laticínios diluído.
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Tabela 3. Atributos físico-químicos do Argissolo Vermelho-Amarelo eutrófico antes da aplicação das diluições de efluente de laticínios em água de abastecimento público.
Profundidade (m)
ρs ρp A S Ar pH CEes MO P K+
g cm-3 g cm-3 ... kg kg-1 ... dS m-1 g kg-1 ....mg dm-3....
0 a 0,10 1,81 2,64 0,83 0,09 0,08 6,75 0,59 20,78 35,31 115,04 0,10 a 0,20 1,70 2,44 0,83 0,09 0,08 6,79 0,48 24,46 28,89 92,66 0,20 a 0,30 1,28 2,41 0,81 0,08 0,11 7,08 0,31 14,71 18,93 134,84 0,30 a 0,40 1,96 2,38 0,71 0,12 0,17 7,08 0,18 14,16 11,29 194,22 0,40 a 0,50 1,86 2,45 0,63 0,07 0,30 7,13 0,13 13,24 8,32 184,32
Média 1,72 2,46 0,76 0,09 0,15 6,97 0,34 17,47 20,55 144,22
Nota: ρs - Massa específica do solo determinada pelo método do anel volumétrico; ρp - Massa específica das partículas do solo determinada pelo método do balão volumétrico; A, S e Ar – Areia silte e argila determinados pelo método da pipeta; pH - Potencial hidrogeniônico em água (relação 1:2,5); CEes - Condutividade elétrica do extrato de saturação; MO - Matéria orgânica determinada pelo método Walkley-Black; P – Fósforo disponível extraído pelo método Mehlich-1; e K+ – Potássio trocável extraído pelo método Mehlich-1, segundo as recomendações técnicas da EMBRAPA (Silva, 2009).
Na UERA foi montada uma área experimental para a produção do mandacaru sem espinho irrigado com diluições de efluente de laticínios em água de abastecimento público, conforme apresentado na Figura 2. O efluente foi coletado de uma lagoa facultativa aerada de um empreendimento lácteo do município de Mossoró-RN. O efluente de laticínios foi gerado do processamento de leite pasteurizado, bebida láctea, doce de leite, requeijão, queijo coalho, queijo minas frescal e manteiga do sertão e da sanitização do empreendimento (MARQUES et al., 2016).
Figura 2. Imagem da área experimental cultivada com mandacaru sem espinho e irrigada com diluições de efluente de laticínios em água de abastecimento público.
Fonte: Arquivos da pesquisadora (2018).
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O transporte do efluente de laticínios da empresa láctea até a UERA, ocorreu por meio do uso de cinco reservatórios impermeabilizados de 20 L, sendo transportado sempre no dia da irrigação do mandacaru sem espinho para minimizar a descaracterização do resíduo líquido.
A água de abastecimento público foi oriunda de um poço gerenciado pela Companhia de Águas e Esgotos do Rio Grande do Norte (CAERN) e armazenada em reservatório impermeabilizado de 16 m³.
Na UERA foi reservada uma área experimental que ocupou 49 m², onde foram delimitadas 25 parcelas, cada uma nas dimensões de 1,0 x 1,0 m (1,0 m²) tendo espaçamento de 0,50 m entre blocos e parcelas, conforme ilustrado na Figura 3.
O experimento foi montado no delineamento em blocos casualizados, onde foram estudados os fatores diluições do efluente de laticínios em água de abastecimento público e profundidades do solo, conforme recomendações de Coelho et al. (2015a, b).
Figura 3. Esquema da área experimental adaptado do trabalho de Coelho et al. (2015a, b).
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Para aplicação da água de abastecimento público foram utilizados os seguintes componentes, seguindo as recomendações de Coelho et al. (2015a,b): a) Um reservatório de concreto de 16 m3; b) Um conjunto motobomba de 0,5 cv com um filtro de tela, dotado de aberturas de 130 m; c) Uma linha principal em PVC com 32 mm de diâmetro; e d) 20 linhas laterais com emissores não-autocompensantes de 2,0 L h-1 e espaçamento entre emissores de 0,30 m.
O sistema de irrigação foi operado com águas de abastecimento público, durante o período experimental, na pressão de serviço de 100 kPa, empregando-se manômetro de glicerina graduado de 0 a 400 kPa, com precisão de 10 kPa.
A aplicação do efluente de laticínios ocorreu como proposto por Coelho et al.
(2015a,b): a) Mistura do efluente dentro de um reservatório, para homogeneização do fluído, minimizando o efeito de sedimentação; b) Medição da quantidade específica com proveta graduada de 1 L; c) Transferência da quantidade medida para um regador; e d) Aplicação do efluente com auxílio de um regador, diretamente no solo, dentro de cada parcela, minimizando-se contato direto do líquido com o mandacaru sem espinho.
O plantio do mandacaru sem espinho foi realizado no dia 18 de abril de 2015, sendo plantadas quatro mudas de 0,25 m de comprimento por parcela, enterradas a 0,15 m no solo e espaçadas a cada 0,50 m. Ao longo do ciclo da cultura não foi realizada calagem nem adubação mineral de fundação ou cobertura, baseando-se na metodologia apresentada por Coelho et al. (2015a, b).
Os tratamentos aplicados, com base nos critérios da EPA (1981), apresentado pela Equação 1, e a necessidade hídrica da cultura foram: T1 - somente água de abastecimento público (AA); T2 - 0,1 x lâmina de aplicação anual (LW) do EPA mais AA; T3 - 0,2 x LW do EPA mais AA; T4 – 0,3 x LW do EPA mais AA; e T5 - 0, 4 x LW do EPA mais AA.
Cp - Cn ) f - 1 (
U 10 ) ET - PR .(
Lw Cp (1)
Em que:
LW - lâmina de aplicação anual, cm ano-1;
Cp - concentração de nitrogênio na água de percolação, mg L-1; PR - precipitação local, cm ano-1;
ET - evapotranspiração da cultura no local, cm ano-1; U - absorção de nitrogênio pela cultura, kg ha-1 ano-1; Cn - concentração de nitrogênio na água residuária, mg L-1; e
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f - fração do nitrogênio que é removido por desnitrificação e volatilização.
Durante o período experimental foi realizado a caracterização físico-química do efluente de laticínios e da água de abastecimento público, mensalmente, por meio da coleta de três amostras compostas no período de abril a dezembro de 2015. Na Tabela 4 estão apresentados os valores médios das características físico-químicas tanto do efluente de laticínios quanto da água de abastecimento público.
Tabela 4. Valores médios das características físico-químicas do efluente de laticínios (EL) e da água de abastecimento público (AA), durante o período experimental.
Tipos de fluídos
pH CE
(dS m-1)
DBO520
(mg L-1)
PO4-
(mg L-1)
K+ (mmolc L-1)
HCO3-
(mmolc L-1)
Cl- (mmolc L-1)
EL 7,80 4,60 1504 39 20,97 15,63 40,00
AA 8,30 0,62 NR NR 2,41 4,00 5,20
Nota: NR – Não realizado; CE – Condutividade elétrica; DBO520 – Demanda bioquímica de oxigênio;
PO4- - Fosfato; K+ - Potássio; HCO3- - Bicarbonatos; e Cl- - Cloretos.
Nos tratamentos T1 a T5 a aplicação da água de abastecimento público ocorreu, quinzenalmente, deste o plantio do mandacaru sem espinho no dia 18 de abril de 2015 até o encerramento do experimento no dia 18 de dezembro de 2015. No entanto, a aplicação do efluente de laticínios ocorreu a partir de 1 de junho de 2015. Ao final de 240 dias todos os tratamentos receberam uma lâmina bruta de efluente de laticínios diluído em água de abastecimento de 227,14 mm.
Para avaliação da qualidade do solo foram coletadas amostras nas camadas de 0 a 0,10 m, 0,10 a 0,20 m, 0,20 a 0,30 m, 0,30 a 0,40 m e 0,40 a 0,50 m conforme as recomendações de Lima et al. (2013), com auxílio de um trado tipo holandês, antes e após 240 dias de aplicação das diluições do efluente de laticínios.
Em cada camada foram coletadas quatro amostras simples dentro da faixa molhada formada pelo sistema de irrigação por gotejamento, obtendo-se uma amostra composta por profundidade em cada uma das 25 parcelas do experimento.
No Laboratório de Análises de Água, Solo e Planta (LASAP) da UFERSA foram determinadas as seguintes características químicas do solo: potencial hidrogeniônico (pH), condutividade elétrica do extrato de saturação (CEes), matéria orgânica (MO), fósforo disponível (P) e potássio trocável (K+) seguindo os critérios técnicos da EMBRAPA (Silva, 2009).
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Os dados referentes as características do solo foram submetidos à análise de variância empregando-se o programa computacional SISVAR (Sistemas para Análises de Variância) desenvolvido por Ferreira (2011), realizando teste de Tukey e contrastes ortogonais para comparação múltipla das médias (MESQUITA, 2016).
Os contrastes ortogonais propostos foram: 1) tratamento T5 versus demais tratamentos (T1, T2, T3 e T4); 2) tratamento 4 versus tratamentos T1, T2 e T3); 3) tratamento T3 versus tratamentos T1 e T2 e 4) tratamento T2 versus tratamento T1. A combinação dos contrastes com as médias dos tratamentos foi expressa da seguinte forma:
C1 = 12 m1 + 12 m2 + 8 m3 +10 m4 – 42 m5 C2 = 30 m1 + 30 m2 + 20 m3 - 80 m4 C3 = 6 m1 + 6 m2 - 12 m3
C4 = 6 m1 - 6 m2
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5 RESULTADOS E DISCUSSÃO
Estão apresentados na Tabela 5 os valores médios com teste Tukey, coeficiente de variação, erro-padrão e probabilidade, bem como os contrastes de médias dos tratamentos aplicados, após 240 dias de irrigação do solo.
Tabela 5. Características químicas do Argissolo irrigado com diluições de efluente de laticínios em água de abastecimento público.
Tratamentos Características químicas do solo
pH CEes MO P K+
dS m-1 g kg-1 ...mg dm-3...
T1 6,68 0,18a 6,84 23,53 155,79
T2 6,74 0,24a 8,23 21,37 186,64
T3 6,90 0,33ab 6,13 24,50 198,57
T4 6,93 0,33ab 5,49 37,41 221,28
T5 6,95 0,59b 8,30 19,41 247,45
Média 6,84 0,33 6,99 25,24 201,94
CV (%) 3,85 41,97 37,40 49,22 32,64
Erro-padrão 0,118 0,063 1,171 5,556 29,480
Probabilidade 0,4086NS 0,0030* 0,3726NS 0,2166NS 0,2828NS Probabilidade dos contrastes (Decimal)
Contraste C1: T5 Vs (T1 + T2 + T3 + T4) 0,2786NS 0,0002** 0,2646NS 0,2782NS 0,0926NS Contraste C2: T4 Vs (T1 + T2 + T3) 0,3321NS 0,2206NS 0,2283NS 0,0393* 0,2240NS Contraste C3: T3 Vs (T1 + T2) 0,1432NS 0,1350NS 0,3417NS 0,7670NS 0,4596NS Contraste C4: T2 Vs T1 0,7588NS 0,5228NS 0,4174NS 0,7871NS 0,4700NS Nota: T1 – Somente água de abastecimento público (AA), T2 - 0,1 x LW do EPA mais AA, T3 - 0,2 x LW do EPA mais AA, T4 – 0,3 x LW do EPA mais AA, e T5 - 0, 4 x LW do EPA mais AA; pH - Potencial hidrogeniônico; CEes - Condutividade elétrica do extrato de saturação; MO - Matéria orgânica; P - Fósforo disponível; e K+ - Potássio trocável.
C1 = 12 m1 + 12 m2 + 8 m3 +10 m4 – 42 m5; C2 = 30 m1 + 30 m2 + 20 m3 - 80 m4; C3 = 6 m1 + 6 m2 - 12 m3; C4 = 6 m1 - 6 m2
1 Médias seguidas de letras iguais, na coluna, não diferem estatisticamente pelo teste de Tukey à 5%
de probabilidade.** e *Significativos a 1 e 5 % de probabilidade pelo teste F, respectivamente. NS - não significativo a 5% de probabilidade pelo teste F.
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Evidenciou-se, na Tabela 5, que as diluições de efluente de laticínios exerceram efeito significativo no atributo CEes, devido à alta CE da água residuária em relação à água de abastecimento público (Tabela 4) que incrementou sais nas camadas de solo, especificamente nas mais profundas com maior teor de argila, como apresentado na Tabela 3. Esses resultados corroboram com os encontrados por Coelho et al. (2015a) que aplicaram diluições de percolado de aterro sanitário em Argissolo Vermelho-amarelo eutrófico, durante 120 dias.
De acordo com NSW (2010), o excesso de sais pode restringir o crescimento das plantas, classificando assim a CEes como muito baixa (<0,65 dS m-1) para todos os tratamentos. No entanto, os níveis de salinidade no solo precisam ser monitorados e controlados, visando a minimização de futuros impactos potenciais na sua estrutura e superfície.
Pela análise dos contrastes somente o C1 foi significativo a 1% de probabilidade para a variável CEes, indicando que a média de CEes do tratamento T5 difere da soma das médias dos demais tratamentos, em função do maior incremento de sais ao solo pelo efluente neste tratamento.
Em relação aos atributos pH, MO, P e K+, não houve efeito significativo das diluições de efluente de laticínios. Bolzani et al. (2012) estudaram os efeitos da aplicação de doses de água residuária da suinocultura em argissolo, durante 120 dias, e constataram, assim como nesse trabalho, que os atributos pH e P foram pouco alterados pela aplicação do resíduo. Já no trabalho apresentado por Coelho et al. (2015a) houve efeito significativo e não significativo das diluições de percolado de aterro sanitário sobre os atributos K+ e MO, respectivamente, corroborando parcialmente com os resultados do presente estudo.
Analisando os contrates dos atributos pH, MO, P e K+, apenas o contraste ortogonal C2 exibiu significância a 1% de probabilidade, ou seja, o tratamento T4 apresentou maior cumulação de P no solo em relação aos demais tratamentos. A adsorção e a disponibilidade de P às plantas está correlacionada com a MO, pH e grau de desenvolvimento dos solos, além do teor de cátions, o que pode ter sido a causa dessas alterações na concentração de P para o contraste C2 (Novais et al., 2007).
Ao confrontar os resultados da Tabela 5 com os da Tabela 3, antes da aplicação das diluições do efluente de laticínios verificou-se que:
I) Os valores médios de pH foram pouco alterados em todos os tratamentos, mesmo com o solo recebendo a aplicação de diluições de efluente de laticínios com pH alcalino
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(Tabela 3), pois o solo em estudo está altamente tamponado, corroborando com o estudo de Bolzani et al. (2012) que aplicaram doses de efluentes de suínos em argissolo;
II) A CEes aumentou em 73% no tratamento T5 em função da acumulação de sais disponibilizada pelo efluente e reduziu 47, 29, 3 e 3% nos tratamentos T1, T2, T3 e T4, respectivamente, em função da lixiviação de sais ocorrida ao longo do período experimental.
Resultados similares são apresentados por Coelho et al. (2015a) em seu estudo com diluições de percolado de aterro sanitário aplicadas em Argissolo;
III) Os teores de MO apresentaram reduções de 61, 53, 65, 69 e 52% nos tratamentos T1, T2, T3, T4 e T5, respectivamente, mesmo com o aporte de MO das diluições do efluente (Tabela 3), provavelmente em função da intensificação do processo de mineralização por bactérias e fungos que decompõem a MO em matéria inorgânica em solo irrigado. No trabalho de Coelho et al. (2015a) foi constatado aumento da MO no solo irrigado com diluições de percolado de aterro sanitário em relação a condição inicial do experimento;
IV) As concentrações de P apresentaram aumento de 14, 4, 19 e 82% no solo dos tratamentos T1, T2, T3 e T4, respectivamente em razão dos aportes de P fornecido pelo efluente (Tabela 3), enquanto no tratamento T5 houve redução de 5% do P no solo, devido provavelmente a interação entre P e a salinidade relatada por Oliveira et al. (2014); e
V) Os teores de K+ apresentaram aumento de 8, 29, 38, 53 e 72% nos tratamentos T1, T2, T3, T4 e T5, respectivamente, devido ao incremento de K+ no solo tanto pela aplicação do efluente quanto da água de abastecimento público (Tabela 4), corroborando com o trabalho de Coelho et al. (2015a) que aplicaram diluições percolado de aterro sanitário em Argissolo.
Na Figura 4 estão apresentados os valores médios dos atributos pH, CEes, MO, P e K+ nas camadas de 0 a 0,10 m, 0,10 a 0,20 m, 0,20 a 0,30 m, 0,30 a 0,40 m e 0,40 a 0,50 m do Argissolo irrigado com diluições de efluente de laticínios, durante 240 dias.
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A B
C D
E
Figura 4. Comportamento do pH, CEes, MO, P e K+ em cinco profundidades de um argissolo irrigado, durante 240 dias, com proporções do efluente de laticínios em água de abastecimento público.
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Notou-se, na Figura 4A, que os valores médios de pH de todos os tratamentos, na camada de 0 a 0,10 m, aumentaram em relação a T1, em razão do bicarbonato presente no efluente de laticínios (Tabela 4). Em geral houve tendência de decréscimo do pH ao longo do perfil do solo, sendo as oscilações atribuídas à lixiviação de sais e às variações nos teores de argila em cada camada de solo, que provavelmente interferem na absorção de sais (Tabela 3).
Esses resultados não corroboram com os apresentados por Lima et al. (2013), onde a aplicação do efluente de laticínios em Argissolo durante cinco anos, elevaram o pH de todas as camadas de solo estudadas, devido ao incremento de sais.
O valor médio do pH variou entre 6,2 e 7,4 podendo ser classificado assim, conforme Ribeiro et al. (1999), como de ácido a alcalinidade baixa. De acordo com Novais et al. (2007), o pH entre 6,0 e 6,5 são considerados como ótimo, porquanto ocorre a disponibilidade máxima de macronutrientes, além de limitar a disponibilidade dos metais pesados presentes no solo.
A CEes apresentou comportamento variado em todos os tratamentos (Figura 4B), sendo que em T5 e T4 ocorreram os maiores incrementos, na camada de 0,10 a 0,20 m, possivelmente, devido à lixiviação de sais e ao maior aporte de sais nestas diluições do efluente. Nos tratamentos T3, T4 e T5 notou-se aumento da CEes ao longo do perfil do solo, também em virtude da lixiviação e do acúmulo de sais nas camadas com maiores teores de argila (Tabela 3). Esses resultados diferem dos obtidos no trabalho de Coelho et al. (2015a) com a aplicação de diluições de percolado de aterro sanitário nas camadas de 0 a 0,20 m e 0,20 a 0,40 m de um Argissolo, durante 120 dias; onde os valores de CEes dos tratamentos que utilizaram o efluente foram superiores a CEes do tratamento irrigado apenas com água de abastecimento público.
A concentração de sais na zona radicular pode aumentar progressivamente, a não ser que a lixiviação e a drenagem reduzam os teores na superfície do solo, como ocorreu no perfil em estudo. NSW (2010) descreve que a salinidade do solo para algumas áreas de reúso causam impactos, principalmente, nas zonas de raízes, intervindo no rendimento das culturas sensíveis a elevadas concentrações de sais.
Os teores de MO nos tratamentos variaram, sendo T2 e T5 os que apresentaram maiores incrementos (Figura 4C). Em T2 os maiores acréscimos de MO ocorreram nas camadas de 0,10 a 0,20 m e de 0,20 a 0,30 m, enquanto em T5 esses incrementos ocorreram nas camadas 0,20 a 0,30 m, 0,30 a 0,40 m e 0,40 a 0,50 m, provavelmente devido à menor mineralização da MO nestes tratamentos e ao aporte de Cl- fornecido pelo efluente (Tabela 4) que pode interferir na diversidade, sobrevivência e atividade de microrganismos
